Телескоп VLT подтвердил железные дожди на экзопланете WASP-76b
Астрономы при помощи наземного телескопа VLT подтвердили, что на ночной стороне ультрагорячего газового гиганта WASP-76b идут дожди из капель железа. Это позволяет точнее моделировать атмосферу подобных объектов и больше узнать об их происхождении и эволюции, сообщается на сайте Европейской южной обсерватории.
WASP-76b была обнаружена в 2013 году и находится на расстоянии около 640 световых лет от Земли в созвездии Рыб, в системе звезды спектрального класса F7, которая в 1,5 раза массивнее и в 1,7 раза больше Солнца. Экзопланета представляет собой сверхгорячий газовый гигант и совершает один оборот вокруг своей звезды за 1,8 земных дня, при этом она находится в приливном захвате, что означает, что на одной ее стороне царит вечный день, а другая всегда в тени. Внешние, горячие слои подобных экзопланет представляют собой идеальные природные лаборатории для изучения химических процессов, идущих в столь экстремальных условиях, которые формируют климат на этих газовых гигантах.
Новые наблюдения за WASP-76b проводились в сентябре и октябре 2018 года при помощи приемника ESPRESSO, установленного на комплексе телескопов VLT в Чили. Астрономы во главе с Давидом Эренрайхом (David Ehrenreich) пронаблюдали два события транзита планеты по диску звезды и получили спектры пропускания. Когда планета оказывается между земным наблюдателем и диском звезды, часть света звезды проходит сквозь атмосферу и поглощается различными химическими элементами, что отражается в спектрах и позволяет понять химический состав атмосферы.
Температуру внешних слоев экзопланеты на дневной стороне оценили в 2693 кельвин, на ночной она падает до 1795 кельвин. При этом, в области терминатора (границы день-ночь) практически не наблюдается атомарного железа, в то время как на дневной стороне оно регистрируется. Это объясняется тем, что на дневной стороне планеты нет облаков и много паров атомарного железа в атмосфере, которые мощные ветра переносят на ночную сторону. Там, в свою очередь, идут процессы конденсации паров и образования облаков из капель железа. Таким образом, идея о том, что на ночной стороне WASP-76b и других подобных ей экзопланет могут идти дожди из капель железа, полностью подтвердилась.
Ранее мы рассказывали о том, как в атмосфере экзопланет впервые нашли оксид алюминия и оксид титана, а также почему красный карлик с горячим юпитером не вписался в ожидания астрономов.
Александр Войтюк
Это может говорить о потенциальной обитаемости экзопланеты
Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил доказательства того, что экзопланета K2-18b может быть гикеаном, обладающим водным океаном, а не суперземлей или мини-нептуном. Кроме того, в ее атмосфере нашлись следы биомаркера диметилсульфида, что делает экзопланету интересной целью для изучения с точки зрения потенциальной обитаемости. Статья принята к публикации в журнале The Astrophysical Journal Letters, кратко о работе сообщается на сайте обсерватории. Гикеаны описываются как субнептуны с умеренными температурами, обладающие глобальным водным океаном и обширной атмосферой, богатой водородом. Эти тела могут обладать радиусами 1-2,6 радиуса Земли и массой 1-10 масс Земли и пока что представлены лишь несколькими кандидатами — подтвержденных экзопланет такого типа еще неизвестно. Большой интерес для ученых гикеаны представляют из-за значительно более широкой обитаемой зоны по сравнению с планетами земной группы и удобства потенциальных поисков биомаркеров в атмосферах Группа астрономов во главе с Никку Мадхусудханом (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского университета опубликовала результаты спектрометрических наблюдений за атмосферой экзопланеты K2-18b, проведенных при помощи инструментов NIRISS и NIRSpec телескопа «Джеймс Уэбб». Наблюдения велись в диапазоне длин волн 0,9–5,2 микрометра в 2023 году во время двух событий прохождения планеты по диску своей звезды. K2-18b обращается вокруг красного карлика, расположенного в 111 световых годах от Солнца в созвездии Льва, и открыта в 2017 году. Экзопланета попадает в обитаемую зону, обладает массой 8,63 массы Земли, радиусом 2,61 радиуса Земли и равновесной температурой 250–300 кельвинов. В 2019 году в ее атмосфере обнаружили водяной пар. Экзопланета считалась кандидатом в гикеан, скалистую суперземлю или мини-нептун. Исследователи обнаружили в атмосфере K2-18b, богатой водородом, метан и углекислый газ и не нашли аммиака, что согласуется с моделью глобального океана, скрытого под тонкой и холодной атмосферой. Кроме того, они не обнаружили водяной пар, угарный газ и синильную кислоту, хотя установленные верхние пределы их содержания тоже соответствуют предсказаниям модели. В атмосфере субнептуна также обнаружились потенциальные следы диметилсульфида, который рассматривается как биомаркер в виде продукта жизнедеятельности бактерий и фитопланктона. Это тоже говорит в пользу идеи о том, что K2-18b представляет собой гикеан, а не скалистую или богатую летучими веществами планету с обширной водородной атмосферой или скалистую планету с тонкой водородной атмосферой. Однако, что касается потенциальной обитаемости экзопланеты, то она под вопросом, так как факт обнаружения диметилсульфида, его точное содержание и происхождение (биогенное или абиогенное) должны помочь установить будущие наблюдения за K2-18b. Ранее мы рассказывали о том, как «Джеймс Уэбб» нашел толстые слои облаков в атмосфере близкого субнептуна.